DE3307204A1

DE3307204A1 - DEVICE FOR DETERMINING THE RESISTANCE OF ELASTIC MATERIALS

Info

Publication number: DE3307204A1
Application number: DE19833307204
Authority: DE
Inventors: Manfred 6257 Hünfelden Hofmann; Volker Dr. 8034 Germering Härtel
Original assignee: Metzeler Kautschuk 8000 Muenchen GmbH; Metzeler Kautschuk GmbH; Metzeler Kautschuk AG
Current assignee: Metzeler Gimetall AG
Priority date: 1983-03-01
Filing date: 1983-03-01
Publication date: 1984-09-06
Also published as: ES530161A0; GB2136136A; US4572002A; GB8400909D0; GB2136136B; ES8500442A1; DE3307204C2

Description

METZELER KAUTSCHUK GMBH München, den 28. 2. 1983METZELER KAUTSCHUK GMBH Munich, February 28, 1983

Unser ZeichenrMK 321 P 83Our mark rMK 321 P 83

Vorrichtung zur Ermittlung der Wechselfestigkeit elastischer Materialien
10 Device for determining the fatigue strength of elastic materials
10

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ermittlung der Wechselfestigkeit elastischer Materialien, insbesondere Gummi, durch Aufbringen einer zwischen 0 und einem Maximalwert wechselnden Last und Ermittlung der Anzahl der zum Bruch führenden Lastwechsel.The invention relates to a device for determining the fatigue strength of elastic materials, in particular Rubber, by applying a load that changes between 0 and a maximum value and determining the number the load change leading to breakage.

Zur Prüfung von Kunststoffen und Gummi auf dynamische Belastbarkeit werden diese Materialien Dauerschwingungen unterworfen, um die die Wechselfestigkeit übersteigenden Belastungen bzw. Spannungen zu ermitteln, die nach einer bestimmten Anzahl von Wechselbeanspruchungen zum Bruch führen. Dabei werden im allgemeinen nacheinander mehrere völlig gleichartige Proben gestaffelten Schwingungsbeanspruchungen unterworfen, und die zugehörigen Lastspielzahlen festgestellt (sh. auch "Lexikon der Kautschuk-Technik" von Jochen Schnetger, 1981, Seite 3 27). Da aber eine unbegrenzte Dauerschwingfestigkeit nicht ermittelt werden kann, werden üblicherweise 10To test plastics and rubber for dynamic load capacity, these materials are subjected to continuous vibrations in order to determine the loads or stresses exceeding the alternating strength, which lead to breakage after a certain number of alternating loads. This is generally done one after the other several completely similar samples subjected to staggered vibration loads, and the associated Number of load cycles determined (see also "Lexikon der Kautschuk-Technik" by Jochen Schnetger, 1981, page 3 27). However, since an unlimited fatigue strength cannot be determined, 10

^O Lastspiele ertragene Spannungen beim Schwingversuch im Wechselbereich als Wechselfestigkeit angegeben und als sogenannte Wöhlerkurven graphisch dargestellt.^ O load cycles endured stresses during the vibration test in Alternating range specified as alternating strength and as so-called Wöhler curves are shown graphically.

Danach ist es bekannt, einzelne Proben genau vorgeschrie- °° bener Abmessungen in entsprechenden Prüfmaschinen der-After that it is known exactly prescribed individual samples °° bener dimensions in appropriate testing machines DER

artigen Dauerschwingungen zu unterwerfen. Wenn dabei bei einem auf dem Markt befindlichen Gerät diese Schwingungen mit einer Frequenz von 2 Hz aufgebracht werden, so . ist bei einem Prüfverlauf ohne Bruch für die erforderliche Lastwechselzahl von 10 ein Zeitraum von etwa 1 Woche erforderlich. Da die Prüfungen jedoch für mehrere Beanspruchungen durchgeführt werden müssen, ist somit der Einsatz mehrerer Geräte oder aber ein sehr langer Zeitraum erforderlich, bis die gewünschten Meßwerte vorliegen.to subject them to permanent vibrations. If this vibrations in a device on the market be applied at a frequency of 2 Hz, so. is required for a test run without breakage Number of load cycles of 10, a period of about 1 week is required. However, since the exams for several Stresses have to be carried out, is therefore the use of several devices or a very long one Time required until the desired measured values are available.

Diese langen Zeitverzögerungen sind jedoch in vielen Fällen, wie z.B. bei der Qualitätskontrolle oder der Freigabe neuer Mischungen, wenig zuträglich und oft nicht vertretbar.However, these long time delays are in many cases, such as in quality control or the Approval of new mixtures, not very beneficial and often not justifiable.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Wechselfesticrkeit zu untersuchender Materialien und damit die Aufnahme der Wöhlerkurve für ein breites Spektrum vorqeqebener Belastungen qleichzeitiq und erheblich schneller durchgeführt werden können.The present invention is therefore based on the object to create a device with which the alternating strength of materials to be examined and thus the recording of the Wöhler curve for a wide range of given loads q at the same time and considerably can be done faster.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist dabei erfindungsgemäß vorgesehen, daß zwischen mindestens einem feststehenden Einspannbalken und einer angenähert parallel dazu angeordneten und einseitig über einen Kurbeltrieb ausgelenkten Schwinge mindestens in einer Reihe jeweils parallel zueinander eine Vielzahl von streifenförmigen Gummiproben eingespannt sind, die in Abhängigkeit ihres Abstandes vom Drehpunkt der Schwinge abwechselnd unterschiedlich stark gedehnt und entspannt werden.To solve this problem it is provided according to the invention that between at least one fixed clamping bar and one arranged approximately parallel to it and rocker arm deflected on one side via a crank mechanism, at least in one row, each parallel to each other a plurality of strip-shaped rubber samples are clamped, depending on their distance be alternately stretched and relaxed to different degrees from the pivot point of the swing arm.

Mit einer derartigen Anordnung können also in einem einzigen Versuch eine große Anzahl gleicher oder unter-With such an arrangement, a large number of identical or different

- y-- y-

-6--6-

schiedlicher Proben unterschiedlichen Belastungen unter-, worfen werden, so daß eine ganze Meßreihe in erheblich kürzerer Zeit ausgemessen ist.
5Different samples are subjected to different loads, so that a whole series of measurements can be measured in a considerably shorter time.
5

Zur Erhöhung der Kapazität ist es dabei zweckmäßig, wenn beiderseits der Schwinge je ein feststehender Einspannbalken angeordnet ist, so daß von der Schwinge ausgehend nach beiden Seiten Proben eingespannt werden können. Dabei können die beiden Einspannbalken auch in ein sich zur Kurbelantriebsseite der Schwinge hin öffnenden Winkel angeordnet sein.To increase the capacity, it is useful if a fixed clamping bar is arranged on both sides of the rocker arm, so that starting from the rocker arm specimens can be clamped on both sides. The two clamping bars can also be integrated into one be arranged towards the crank drive side of the rocker opening angle.

Zur Ermittlung der Anzahl der von einer Gummiprobe ausgehaltenen Lastwechsel ist ferner im Bereich jeder Gummiprobe eine Lichtschranke derart angeordnet, daß der Strahlengang mindestens während des Spannvorganges der jeweils dazwischenliegenden Gummiprobe unterbrochen ist. Dabei können Lichtquelle und photoelektrischer Wandler der Lichtschranke jeweils auf der der Schwinge zugewandten Fläche der Einspannbalken gehaltert sein und in den von den Gummiproben überspannten Raum zwischen Einspannbalken und Schwinge ragen.To determine the number of load changes withstood by a rubber sample, each is also in the range Rubber sample a light barrier arranged in such a way that the beam path at least during the clamping process the respective intermediate rubber sample is interrupted. It can use light source and photoelectric The transducer of the light barrier must be held on the surface of the clamping bar facing the rocker and protrude into the space spanned by the rubber samples between the clamping beam and the rocker.

Zur Halterung der Gummiproben werden zweckmäßigerweise die Gummiproben einer Prüfreihe mit ihren verdickten Endbereichen zwischen jeweils zwei Spannleisten eingeklemmt und die Spannleisten auf den Seitenflächen der Einspannbalken und der Schwinge befestigt. Dabei können auf beiden gegenüberliegenden Seitenflächen der Einspannbalken und der Schwinge Spannleisten mit Gummiproben angeordnet sein, so daß insgesamt vier Reihen Gummiproben gleichzeitig einer Prüfung unterworfen werden. To hold the rubber samples are expediently the rubber samples of a test series are clamped with their thickened end areas between two clamping bars and the clamping bars attached to the side surfaces of the clamping bars and the rocker. Here you can on both opposite side surfaces of the clamping bars and the swing arm clamping bars with rubber samples be arranged so that a total of four rows of rubber samples are subjected to a test at the same time.

Dabei ist es zweckmäßig, wenn die streifenförmigen Gummiproben mit ihren Endbereichen derart im Winkel zur Probenzugrichtung eingespannt sind, daß sich alle Gummiproben einer Reihe im entspannten Zustand U-förmig nach ein- und derselben Seite auswölben. Die Einspannrichtung kann dabei im Winkel zu den Seitenflächen von Einspannbalken und Schwinge verlaufen derart, daß sich die Gummiproben in Richtung zu diesen Seitenflächen und aus dem Strahlengang der Lichtschranke herauswölben.It is useful if the strip-shaped Rubber samples are clamped with their end regions at an angle to the direction of sampling that all Curve rubber samples in a row in the relaxed state in a U-shape towards one and the same side. The clamping direction can run at an angle to the side surfaces of the clamping beam and rocker in such a way that Arch the rubber samples in the direction of these side surfaces and out of the beam path of the light barrier.

Die Schwinge selbst kann dabei mit einer Frequenz von 12Hz angetrieben werden. Außerdem ist es zweckmäßig, wenn die Lichtschranken in Wirkverbindung mit einem Zählwerk zur Aufnahme der Lastwechsel bis zum Bruch der jeweiligen Gummiproben stehen. Daraus kann dann nach Abschluß der gesamten Versuchsreihe einwandfrei ermittelt werden, welche Proben wann gerissen sind und wie vielen Lastwechseln diese standgehalten haben, woraus dann für jede Probe die entsprechende Wöhlerkurve aufgezeichnet werden kann.The rocker itself can be driven with a frequency of 12Hz. It is also useful if the light barriers are in operative connection with a counter to record the load changes until the break respective rubber samples. From this it can then be correctly determined after the entire series of tests has been completed which samples cracked when and how many load changes they withstood, from what for the corresponding Wöhler curve can be recorded for each sample.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:A schematic drawing shows the structure and Operation of an embodiment according to the invention explained in more detail. Show:

Fig. 1 eine Seitenansicht der wesentlichsten Teile der Vorrichtung,Fig. 1 is a side view of the most essential parts of the device,

^ow Fig. 2 die Darstellung des sinusförmigen Verlaufs ^ow Fig. 2 shows the representation of the sinusoidal curve

der auf die Gummiproben einwirkenden Zugkraft,the tensile force acting on the rubber samples,

Fig. 3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Schnittlinie III-III in der höchsten Stellung der Schwinge,3 shows a cross section through the device according to the section line III-III in FIG highest position of the swing arm,

Pig. 4 den gleichen Querschnitt in einer anderen Stellung der Schwinge,Pig. 4 the same cross-section in a different position of the rocker,

Fig. 5 den gleichen Querschnitt in der unteren Stellung der Schwinge,5 shows the same cross section in the lower position of the rocker,

Fig. 6 einen Querschnitt durch die Vorrichtung entsprechend der Schnittlinie VI-VI in der gezeigten Stellung der Schwinge,6 shows a cross section through the device according to section line VI-VI in FIG Position of the swing arm,

Fig. 7 die Seitenansicht eines Abschnittes der Vorrichtung mit einer anderen Einspannungsvariante für die Gummiproben und 157 shows the side view of a section of the device with a different clamping variant for the rubber samples and 15

Fig. 8 zwei Seitenansichten einer typischen Gummiprobe .Figure 8 shows two side views of a typical rubber sample.

Wie zunächst aus der in Fig. 1 dargestellten Seitenansieht der Vorrichtung gezeigt ist, besteht diese im wesentlichen aus einem oberen Einspannbalken 1 und einem unteren Einspannbalken 2, die in einem nichtnäher dargestellten Gestell gehaltert und in einem sich nach rechts öffnenden Winkel von maximal 5 zueinander angeordnet sind. Zwischen diesen Einspannbalken 1 undAs first seen from the side shown in FIG the device is shown, this consists essentially of an upper clamping beam 1 and a lower clamping beam 2, which is held in a frame, not shown, and in a to the right opening angles of a maximum of 5 are arranged to each other. Between these clamping bars 1 and

2 ist eine Schwinge 3 angeordnet, die am linken Ende um eine horizontale Achse 4 schwenkbar gelagert und über eine am rechten Ende 5 angreifende Kurbelstange 6 und einem schematisch angedeuteten Kurbeltrieb 7 im Bereich ^O zwischen den beiden Einspannbalken 1 und 2 auf und ab bewegt werden kann.2, a rocker 3 is arranged, which is mounted on the left end pivotable about a horizontal axis 4 and over a connecting rod 6 engaging at the right end 5 and a schematically indicated crank mechanism 7 in the area ^ O up and down between the two clamping bars 1 and 2 can be moved.

Zwischen der Schwinge 3 und dem oberen Einspannbalken 1 einerseits sowie dem unteren Einspannbalken 2 andererseits sind nunmehr parallel zueinander eine Vielzahl vonBetween the rocker arm 3 and the upper clamping bar 1 on the one hand and the lower clamping bar 2 on the other hand are now a multitude of parallel to one another

streifenformigen Gummiproben 101 bis 116 bzw. 117 bis 132 eingespannt, die im einzelnen in Größe und Form jeweils der in Fig. 8 in zwei Ansichten dargestellten Gummiprobe entsprechen. Diese Gummiproben 10 weisen im mittleren Bereich 11 einen rechteckigen Querschnitt auf und gehen an den Enden in die beiden zylindrischen Verdickungen 12 und 13 als Einspannpunkte über. Den eigentlichen Prüfkörper stellt dabei nur die Länge P dar, in der die Gummiprobe 10 einen konstanten Querschnitt aufweist.Strip-shaped rubber samples 101 to 116 and 117 to 132 clamped, each of which is shown in detail in size and shape in two views in FIG Rubber sample match. These rubber samples 10 have a rectangular cross-section in the central region 11 and go at the ends into the two cylindrical thickenings 12 and 13 as clamping points. The real one The test body represents only the length P in which the rubber sample 10 has a constant cross section having.

In Fig. 3 ist die Anordnung und Einspannung der Gummiproben am rechten Ende der Vorrichtung im Bereich der Schnittlinie III-III für die in Fig. 1 gezeigte Stelle der Schwinge näher erläutert. Aus diesem Schnitt ist auch zu ersehen, daß die Gummiproben auf beiden Seiten der Einspannbalken 1 und 2 bzw. der Schwinge 3 angeordnet sein können, so daß nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel insgesamt vier Reihen von jeweils 16 Gummiproben, also insgesamt 64 Gummiproben, gleichzeitig geprüft werden können.In Fig. 3 is the arrangement and clamping of the rubber samples at the right end of the device in the area of the section line III-III for the point shown in FIG the swing arm explained in more detail. From this section it can also be seen that the rubber samples on both sides the clamping bars 1 and 2 or the rocker 3 can be arranged so that according to the illustrated embodiment A total of four rows of 16 rubber samples each, i.e. a total of 64 rubber samples, tested simultaneously can be.

Wie dazu aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind die Gummiproben 101 bis 116 mit ihrer oberen Verdickung 12 zwischen zwei Spannleisten 14 und 15 eingeklemmt und über Schrauben 16 am oberen Einspannbalken 1 befestigt. Die unteren Verdickungen 13 sind in entsprechender Weise zwischen Spannleisten 17 und 18 seitlich an der Schwinge 3 be- °Q' festigt. In gleicher Weise ist die untere Reihe Gummiproben 117 bis 132 zwischen entsprechenden Spannleisten 19 und 18 an der Schwinge .3 und den Spannleisten 20 und 21 am unteren Einspannbalken 2 festgelegt. Spiegelbildlich dazu sind die rechten Reihen Gummiproben 133 bis 148 bzw. 149 bis 164 zwischen den Spannleisten 22 undAs can be seen from FIG. 3, the rubber samples 101 to 116 are clamped with their upper thickening 12 between two clamping bars 14 and 15 and fastened to the upper clamping bar 1 by means of screws 16. The lower thickenings 13 are fastened in a corresponding manner between clamping strips 17 and 18 on the side of the rocker 3 ' . In the same way, the lower row of rubber samples 117 to 132 is fixed between corresponding clamping bars 19 and 18 on the rocker .3 and the clamping bars 20 and 21 on the lower clamping beam 2. In a mirror image of this are the right-hand rows of rubber samples 133 to 148 and 149 to 164 between the clamping bars 22 and

if 4 if 4

am oberen Einspannbalken 2,den Spannleisten 24 und 25 bzw. 26 an der Schwinge 3 sowie den Spannleisten 27 und 28 an dem unteren Einspannbalken 2 befestigt.on the upper clamping beam 2, the clamping bars 24 and 25 and 26 are attached to the rocker 3 and the clamping bars 27 and 28 to the lower clamping beam 2.

Wesentlich ist dabei noch, daß die einzelnen Gummiproben in ihren Endbereichen etwa im Winkel von 45° zur eigentlichen Probenzugrichtung eingespannt sind, wie das am unteren Ende der Gummiprobe 164 gezeigt ist und deren Bedeutung noch später erläutert wird.It is also essential that the individual rubber samples are clamped in their end regions at an angle of approximately 45 ° to the actual sampling direction, as on lower end of the rubber sample 164 is shown and its Meaning will be explained later.

Darüber hinaus sind in dem freien Raum zwischen dem oberen Einspannbalken 1 sowie der Schwinge 3 und der Schwinge 3 und dem unteren Einspannbalken 2 im Bereich jeder Gummiprobe Lichtschranken derart angeordnet, daß der Strahlengang jeder Lichtschranke durch die zugehörige Gummiprobe im ungerissenen Zustand zumindest zeitweise unterbrochen wird. Wie dazu ebenfalls aus Fig. 3 zu ersehen ist, sind auf der Unterseite des oberen Einspannbalkens 1 U-förmige Bügel 30 befestigt, die an ihren freien Schenkeln je eine Lichtquelle 31 bzw. eine Fotozelle 32 tragen. Diese Bügel 30 mit Lichtquelle 31 bzw. Fotozelle 32 sind in gleicher Weise auf der der Schwinge 3 zugewandten Seite des unteren Einspannbalkens 2 angeordnet. Wie dazu auch aus Fig. 3 ersichtlich ist, werden die Gummiproben - hier 132 und 164 - im gespannten Zustand den Strahlengang einer Lichtschranke 31, 32 unterbrechen, während sie sich im entspannten Zustand - wie an den oberen Gummiproben 116 und 148 gezeigt ist seitlich aus dem Strahlengang herauswölben. Dieses Herauswölben stets nach außen wird dabei durch die Einspannung im Winkel von 45° erreicht. Wenn nun beim nächsten Spannvorgang eine Gummiprobe reißen sollte, so werden die beiden verbleibenden Abschnitte wegenIn addition, are in the free space between the upper clamping beam 1 and the rocker 3 and the Rocker 3 and the lower clamping beam 2 in the area of each rubber sample light barriers arranged such that the beam path of each light barrier through the associated rubber sample in the uncracked state, at least temporarily is interrupted. As can also be seen from Fig. 3, are on the underside of the upper clamping beam 1 U-shaped bracket 30 attached, each of which has a light source 31 or a photocell on its free legs 32 wear. This bracket 30 with light source 31 or photocell 32 are in the same way on the rocker 3 facing side of the lower clamping beam 2 arranged. As can also be seen from FIG. 3, the rubber samples - here 132 and 164 - in the clamped state interrupt the beam path of a light barrier 31, 32 while it is in the relaxed state - like on the upper rubber samples 116 and 148 is shown bulging laterally out of the beam path. This bulging out always outwards is achieved by clamping at an angle of 45 °. If now at the If a rubber sample should tear in the next clamping process, the two remaining sections will be due

3^ ihrer Einspannung im Winkel von 45° stets seitlich nach3 ^ their restraint at an angle of 45 ° always laterally

außen ragen und den Strahlengang der zugehörigen Lichtschranke nicht mehr unterbrechen.protrude outside and no longer interrupt the beam path of the associated light barrier.

Die Funktionsweise der Vorrichtung ist nunmehr die folgende: Zunächst sei angenommen, daß alle 64 Meßstellen mit Gummiproben besetzt sind. Durch die Auf- und Abwärtsbewegung der Schwinge 3 entsprechend der schematisch angedeuteten Bahn des Kurbeltriebes 7 in Fig. 2, der von einem nicht dargestellten Elektromotor mit einer Drehzahl von beispielsweise 720 U/min - das entspricht 12 Hz für die Schwinge 3 - angetrieben sein kann, werden die Gummiproben 101 bis 164 abwechselnd gespannt und entlastet. Zeitlich gestreckt beschreibt die Schwinqe 3 dabei einen Weg entsprechend der gestrichelt eingezeichneten Sinuskurve A nach Fiq. 2. Die auf einem Maximal spannbare Gummiprobe einwirkende Kraft ist durch die ausgezogene Kurve B dargestellt. Der Kraftverlauf sei dabei anhand der Gummiproben 116 und 148 am rechten Ende des Einspannbalkens 1 erläutert. Die in Fig. 1 und 3 gezeigteThe mode of operation of the device is now as follows: First of all, it is assumed that all 64 measuring points are covered with rubber samples. By the upward and downward movement of the rocker arm 3 according to the schematically indicated Path of the crank mechanism 7 in FIG. 2, which is driven by an electric motor (not shown) with a speed for example 720 rpm - this corresponds to 12 Hz for the rocker 3 - can be driven, the Rubber samples 101 to 164 alternately tensioned and relieved. The Schwinqe 3 describes temporally stretched thereby a path corresponding to the sine curve A shown in dashed lines according to FIG. 2. The one on a maximum The force acting on the tensionable rubber specimen is shown by the solid curve B. Let the force flow using the rubber samples 116 and 148 at the right end of the clamping bar 1 explained. The one shown in Figs

Stellung entspricht dabei dem KurvenpunktThe position corresponds to the curve point

"12 = 0"i. Da hier die ausgezogene Kurve B des Kraftverlaufs einen waagerechten Verlauf aufweist, die Schwinge sich aber im Punkt "12 = 0" der gestrichelten Kurve A ²^ befindet, bedeutet dies, daß in dieser Stellunq die Gummiproben 116 und 148 und alle übrigen Gummiproben der beiden oberen Reihen entspannt sind, wie man das auch aus Fig. 3 ersieht."12 = 0" i. Since here the solid curve B of the force curve has a horizontal curve, but the rocker is at point "12 = 0" of the dashed curve A ² ^, this means that in this position the rubber samples 116 and 148 and all other rubber samples of the two The upper rows are relaxed, as can also be seen from FIG. 3.

Wenn sich die Schwinge 3 wieder nach unten bewegt und etwa den Punkt "2" der Kurve und damit eine Stellung entsprechend Fig. 4 erreicht, sind die Proben 116 und 148 gerade auf ihre Normlänge gestreckt, ohne daß auf sie eine Zugkraft einwirkt. Erst bei einer weiteren Abwärtsbewegung der Schwinge wirkt auf die GummiprobenWhen the rocker 3 moves back down and about the point "2" of the curve and thus a position 4, samples 116 and 148 stretched straight to its standard length without opening it exerts a pulling force. Only when the rocker moves down again does the rubber samples act

eine Zugkraft ein, die in der unteren Stellung bei Punkt "6" der Kurven A und B entsprechend der Stellung in Fig. 5 ihren Höchstwert erreicht und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine Dehnung von 200 % bewirkt.a tensile force, which in the lower position at point "6" of curves A and B corresponding to the position in Fig. 5 reaches its maximum value and causes an elongation of 200% in the illustrated embodiment.

Anschließend beim Hochgehen der Schwinge 3 vermindert sich die Dehnung wieder bis zur oberen entspannten Lage. Der Verlauf für die Gummiproben 117 bis 132 und 149 bis 164 der beiden unteren Reihen ist dann genau umgekehrt.Then when the rocker arm 3 goes up, the stretch is reduced again to the upper relaxed position Location. The course for the rubber samples 117 to 132 and 149 to 164 of the two lower rows is then exactly the other way around.

Die Verhältnisse am linken Ende der Vorrichtung in der Nähe des Drehpunktes 4 der Schwinge 3 sind in Fig. 6 im Bereich der Gummiproben 102, 118, 134 und 150 erläutert. In der gezeigten oberen Stellung der Schwinge 3 sind wegen des geringen Hubes der Schwinge in diesem Bereich die Gummiproben 102 und 134 nur geringfügig entspannt, während die unteren Proben 118 und 150 um maximal 50 % gedehnt werden.The relationships at the left end of the device in the vicinity of the pivot point 4 of the rocker 3 are shown in FIG. 6 explained in the area of rubber samples 102, 118, 134 and 150. In the upper position shown, the rocker 3 are due to the small stroke of the rocker in this Area the rubber samples 102 and 134 relaxed only slightly, while the lower samples 118 and 150 by a maximum 50% stretched.

Daraus ergibt sich insgesamt, daß jede Gummiprobe entsprechend ihrer Lage in der Vorrichtung bzw. entsprechend ihrem Abstand vom Drehpunkt 4 der Schwinge 3 einer unterschiedlich starken Dehnung unterworfen wird, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen 50 % und 200 % beträgt. Damit können also mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Versuch eine große Anzahl von Gummiproben gleicher oder unterschiedlicher Gummiqualität unterschiedlich starken Dehnungen und damitOverall, this means that each rubber sample corresponds to its position in the device or accordingly their distance from the fulcrum 4 of the rocker 3 is subjected to different degrees of stretching, which in the illustrated embodiment is between 50% and 200%. So that with the invention Device in a test a large number of rubber samples of the same or different rubber quality different degrees of stretching and thus

³^ Belastungen unterworfen werden, so daß die bisher üblichen aufeinanderfolgenden Meßreihen für jeweils unterschiedliche Belastungen entfallen und damit zu einer einzigen Meßreihe zusammengefaßt werden können. ³ ^ loads are subjected, so that the usual successive series of measurements for each different loads are omitted and can thus be combined into a single series of measurements.

Wenn dabei die Schwinge 3 mit 12 Hz angetrieben wird, so werden die vorgeschriebenen 10 Lastwechsel inner-If the rocker 3 is driven at 12 Hz, the prescribed 10 load changes within

- -TD- - -TD-

halb von 23 Stunden erreicht, so daß einschließlich der erforderlichen Zeit für Herausnehmen der alten Proben und das Einsetzen neuer Proben ein tageweiser Zyklus für jeweils einen Versuchsdurchgang für jeweils 64 Gummiproben möglich ist.half of 23 hours, including the time required to remove the old samples and inserting new samples, a daily cycle for one test run each time for 64 rubber samples is possible.

Zur Ermittlung der Anzahl der von einer Gummiprobe ausgehaltenen Lastwechsel bzw. zur Ermittlung des Zeitpunktes des Reißens einer Gummiprobe sei noch einmal auf die Funktion der Lichtschranken entsprechend Fig. 1 und 3 zurückgekommen. Wie insbesondere aus Fig. 3 zu ersehen ist, beulen sich die einzelnen Gummiproben z.B. 116 und 148 - bei der Entlastung wegen ihrer Einspannung unter einem Winkel von 45 seitlich aus und geraten damit außerhalb des Strahlenganges einer jeden Lichtschranke 31, 32. Beim Spannen der Gummiprobe, wie das in der unteren Halte der Fig. 3. anhand der Proben 132 und 164 zu ersehen ist, geraten diese Proben wieder in den Strahlengang der Lichtschranke und unterbrechen diesen damit. Wenn nun eine der Gummiproben reißt werden die beiden freien Enden wegen der 45°-Einspannung nicht mehr in den Strahlengang zurückkehren, sondern sich seitwärts absprei-zen, so daß der Strahlengang damit nicht mehr unterbrochen wird. Da jedeTo determine the number of load changes withstood by a rubber sample or to determine the point in time the tearing of a rubber sample is once again to the function of the light barriers according to FIG. 1 and 3 came back. As can be seen in particular from Fig. 3, the individual rubber samples buckle e.g. 116 and 148 - when relieving because of their restraint from the side at an angle of 45 and thus get out of the beam path of everyone Light barrier 31, 32. When the rubber sample is clamped, as in the lower holder in FIG. 3, based on the samples 132 and 164 can be seen, these samples get back into the beam path of the light barrier and interrupt this with it. If one of the rubber samples now tears, the two free ends become because of the 45 ° clamping no longer return to the beam path, but spread sideways so that the beam path so that it is no longer interrupted. As each

Fotozelle einer Lichtschranke mit einem entsprechenden , Zähler verbunden ist, der die jeweiligen Unterbrechungen des Strahlenganges registriert, kann somit bei Ausbleiben dieser Unterbrechung und damit einem fehlenden Ansprechen des Zählers genau ermittelt werden, wann die jeweilige Probe gerissen ist. Daraus lassen sich dann am Ende jeder Versuchsreihe auf einfache Weise die Wöhlerkurven für die einzelnen Proben und die entsprechendenPhoto cell of a light barrier with a corresponding , Counter is connected, which registers the respective interruptions of the beam path, can thus in the absence of any this interruption and thus a lack of response of the counter can be determined exactly when the respective specimen is torn. From this, at the end of each test series, the Wöhler curves can be easily derived for the individual samples and the corresponding

unterschiedlichen Dehnungen aufnehmen. 35absorb different stretches. 35

-Λ--Λ-

In Fig. 3 war eine Einspannung der Gummiproben gezeigt, die bei Entlastung ein seitliches Auswölben der Proben bewirkt und lediglich beim Spannen ein kurzes Unterbrechen des Strahlenganges hervorruft. Demgegenüber ist in Fig. 7 eine andere Möglichkeit der Anordnung der Gummiproben und ihre Beeinflussung des Strahlenganges jeder Lichtschranke erläutert. Fig. 7 zeigt dabei eine seitliche Ansicht auf das rechte Ende einer Vorrichtung entsprechend Fig. 1 mit oberem Einspannbalken 1 , unterem Einspannbalken 2 und dem in diesem Bereich liegenden Abschnitt der Schwinge 3. Der obere Einspannbalken 1 zeigt dabei von seiner Unterseite ausgehende_; unter 4 5 geneigte Schlitze 35 mit einer entsprechenden kreisförmigen Erweiterung 3 6 am Ende, die zu entsprechenden Schlitzen 37 und Erweiterungen 38 in der Schwinge 3 korrespondieren. In diese Öffnungen werden dann entsprechende Gummiproben 115' und 116' seitlich eingeschoben, die noch mit einer nicht näher dargestellten Abdeckleiste gesichert werden können. In gleicher Weise sind die beiden unteren Gummiproben 131· und 132' zwischen der Schwinge 3 und dem unteren Einspannbalken 2 festgelegt. Bei einer derartigen Anordnung und Einspannung der Gummiproben werden sich diese bei einer Entlastung wegen ihrer 4 5°-Einspannung stets nach ein und derselben Seite auswölben, wie man anhand der beiden oberen entlasteten Gummiproben 115' und 116¹ ersehen kann.In Fig. 3 a clamping of the rubber samples was shown, which causes a lateral bulging of the samples when relieved and only causes a brief interruption of the beam path when tensioned. In contrast, FIG. 7 explains another possibility for the arrangement of the rubber samples and their influencing of the beam path of each light barrier. FIG. 7 shows a side view of the right end of a device according to FIG. 1 with the upper clamping bar 1, the lower clamping bar 2 and the section of the rocker 3 lying in this area. The upper clamping bar 1 shows starting from its underside _; under 4 5 inclined slots 35 with a corresponding circular widening 3 6 at the end, which correspond to corresponding slots 37 and widenings 38 in the rocker 3. Corresponding rubber samples 115 'and 116' are then pushed laterally into these openings and can be secured with a cover strip, not shown in detail. In the same way, the two lower rubber samples 131 and 132 ′ are fixed between the rocker 3 and the lower clamping beam 2. With such an arrangement and clamping of the rubber samples, they will always bulge out to one and the same side when relieved because of their 45 ° clamping, as can be seen from the two upper relieved rubber samples 115 'and 116 ¹ .

Bei einer derartigen Anordnung und Einspannung der Gummiproben liegt jede Gummiprobe somit immer im Strahlengang einer entsprechend angeordneten Lichtschranke 31 , 32. Wenn jetzt eine der Gummiproben reißt - was erfahrungsgemäß in der überwiegenden Anzahl der Fälle im Bereich eines Einspannpunktes erfolqt - werden sich auch hier "° die freien Enden der Gummiproben wegen ihrer 4 5°-Ein-With such an arrangement and clamping of the rubber samples, each rubber sample is therefore always in the beam path a correspondingly arranged light barrier 31, 32. If one of the rubber samples now tears - what experience has shown in the overwhelming number of cases in the area of a clamping point - will also work here "° the free ends of the rubber samples because of their 4 5 ° -in-

spannung nach einer Seite - im vorliegenden Fall nach rechts - erstrecken, so daß damit der Strahlengang einer Lichtschranke 31, 32 nicht mehr unterbrochen,sondern freigegeben wird. Damit erhält der an die jeweilige Lichtschranke angeschlossene Zähler ein entsprechendes Signal, aus dem dann ebenfalls die Anzahl der standgehaltenen Lastwechsel ermittelt werden kann.voltage to one side - in the present case to the right - extend so that the beam path of a light barrier 31, 32 is no longer interrupted , but is released. The counter connected to the respective light barrier thus receives a corresponding signal, from which the number of load changes withstood can then also be determined.

Mit der beschriebenen erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es also auf einfache Weise möglich, eine große Anzahl gleicher oder unterschiedlicher Proben parallel zueinander unterschiedlichen Dehnungen zu unterwerfen und für jede Probe exakt die Anzahl der standgehaltenen Lastwechsel zu ermitteln. Selbstverständlich sind im Rahmen der Erfindung entsprechende Abwandlungen,insbesondere im Hinblick auf die Anzahl der parallel auszumessenden Gummiproben sowie deren spezieller Anordnung sowie der Verwendung auch nur eines einzigen Einspannbalkens möglich, ohne damit der Rahmen der Erfindung verlassen wird.With the described device according to the invention is It is therefore possible in a simple manner to have a large number of identical or different samples parallel to one another subject to different elongations and for each sample exactly the number of load changes withstood to investigate. Corresponding modifications, in particular, are of course within the scope of the invention with regard to the number of rubber samples to be measured in parallel and their special arrangement as well the use of only a single clamping bar is possible without leaving the scope of the invention will.

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Claims

METZELER KAUTSCHUK GMBH Our reference: MK 32l P 83 Munich

Claims

\ 1_y Device for determining the alternating strength elastic materials, especially rubber, by applying a load alternating between 0 and a maximum value and determination of the number of those leading to breakage Load change, characterized in that between at least one fixed Clamping bar (1) and one arranged approximately parallel to it and on one side via a Crank drive (6, 7) deflected rocker arm (3) at least one row in each case parallel to one another Variety of strip-shaped rubber samples (101 ... 116) are clamped, which alternate depending on their distance from the pivot point (4) of the rocker (3) be greatly stretched and relaxed.

2. Apparatus according to claim 1, characterized in that on both sides of the rocker (3) each a fixed Clamping bar (1, 2) is arranged.

3. Apparatus according to claim 2, characterized in that the two clamping bars (1, 2) in one are arranged towards the crank drive side of the rocker arm (3) opening angles.

4. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that that in the area of each rubber sample (101 ... 164) a light barrier (31, 32) is arranged such that

the beam path at least during the clamping process of the rubber sample in between £ 10l: .-. · * ■ 164) is interrupted.

5. Apparatus according to claim 4, characterized

net that the light source (31) and photoelectric converter (32) of the light barrier are each held on the surface of the clamping bars - (I, Z) facing the rocker (3) and in the of the rubber samples (101 -. · = .16 _; 4> jSber '^;.'; Stretched space between clamping beam (1, 2) and rocker. (3) protrude.

6. Device according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that the rubber sample a row of profiles (101 ... 116; 117 ... 132; 133 ... 148; 149 ... 164) with their thickened end areas (12, 13) each clamped between two clamping bars (18 ... 28) and the clamping bars (14 - 28) on the side surfaces the clamping bar (1, 2) and the rocker (3) are attached.

7. Apparatus according to claim 6, characterized in that that on both opposite sides of the clamping bar (1, 2) and the rocker (3) clamping bars (14 - 28) are arranged with rubber samples (101 - 164).

8. Apparatus according to claim 6 or 7, characterized in that that the strip-shaped rubber samples (101 164) with their end regions (12, 13) so at an angle are clamped in relation to the direction of sampling so that all rubber samples in a row (101-164) bulge in the relaxed state in a U-shape towards one and the same side.

33O720A 33 O720A

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9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the clamping direction at an angle to the side surfaces of clamping bars (1, 2) and Schwinqe (3) such that the rubber samples (1O1 - 164) are in Direction to these side surfaces and from the dome beam path the light barriers (31, 32) bulge out.

10. Device according to one or more of the claims 1 to 9, characterized in that the rocker (3) is driven at a frequency of 12 Hz.

11. The device according to claim 4 and 9, characterized in that that the light barriers (31, 32) in operative connection with a counter for recording the load change stand until the respective rubber sample breaks.